在某次探究凸透鏡成像規律的實驗中：（1）小明想知道實驗中某塊透鏡的焦距做了實驗*,鏡面垂直於陽光,在透鏡下面放...

問題詳情：

在某次探究凸透鏡成像規律的實驗中：

（1）小明想知道實驗中某塊透鏡的焦距做了實驗*,鏡面垂直於陽光,在透鏡下面放上白紙(紙、鏡平行)，測出透鏡與白紙間距s/cm與對應的白紙被烤焦的時間t/min，繪出圖象乙，可判斷該透鏡的焦距f為_____cm.

（2）實驗前要調整燭焰的焰心、凸透鏡和光屏的中心，使它們位於_____.如果實驗中固定好透鏡和蠟燭後，發現無論如何移動光屏，光屏上只有一個與透鏡大小几乎相同的光斑，其原因可能是_____.

（3）實驗過程中，燃燒的蠟燭在不斷縮短，導致光屏上的像向_____（填“上”或“下”）移動；為了使燭焰的像能成在光屏*，在不更換實驗器材的情況下，請寫出一種可行的方法：_____。

（4）如圖*,當把一塊焦距為15cm的凸透鏡固定在50cm刻度線位置,蠟燭固定在15cm刻度線位置時,光屏應在_____(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)區域內左右移動,才能在光屏上得到清晰的_____(填“倒立”或“正立”)實像。

（5）小明在實驗中將蠟燭從略大於一倍焦距處逐漸遠離凸透鏡,該過程中像的大小將_____（填“變大”、“變小”或“等大”），物距u隨時間t的變化圖象如圖所示，則像距v與t的大致變化關係為圖中的（_______）

A．  B．  C．  D．

【回答】

12    凸透鏡的主光軸上    蠟燭在焦點處    上    光屏上移    Ⅱ    倒立    變小    C   

【詳解】

(1)如圖乙，透鏡與白紙間距為12cm時，白紙被烤焦的時間最短，説明太陽光經過凸透鏡會聚後的光點最小，能量最集中，所以這個點就是凸透鏡的焦點，測出透鏡與白紙的間距，即焦距為12cm。

(2)為了使像成光屏的中心，在實驗前要調節燭焰、凸透鏡和光屏，使它們的中心大致在同一高度，即在凸透鏡的主光軸上；

固定好透鏡和蠟燭後，無論如何移動光屏，光屏只有一個與透鏡大小几乎相同的光斑，説明入*光經凸透鏡的折*後光平行主光軸*出，由此特點可知蠟燭位於焦點處；

(3)成像時，燭焰、凸透鏡和光屏的中心在一條直線上，實驗時燃燒的蠟燭在不斷縮短，即變低了，則會導致光屏上的像向上移動；

為了使燭焰的像能成在光屏*，依據上面的成像特點，可以將蠟燭升高、凸透鏡降低、或光屏上移；

(4)由題意知，物距為50cm-15cm=35cm，凸透鏡焦距為15cm，則物距大於2倍焦距，則此時成倒立縮小的實像，像在1倍和2倍焦距之間，所以光屏應在Ⅱ區域內左右移動,才能在光屏上得到清晰的倒立實像。

(5)當物距大於焦距時凸透鏡成實像，且物距越小，即物距越接近焦距時，像距越大，遠大於二倍焦距，像也越大，反之將蠟燭從略大於一倍焦距處逐漸遠離凸透鏡時，像距由大變小，像也變小，但像距只會接近一倍焦距，理論上不會等於焦距，故像距v與t的大致變化關係為C圖。

知識點：凸透鏡成像的規律

題型：實驗,探究題